目的:急性粒-单核细胞白血病(Acute Myelomonocytic Leukemia,AMML/M4)患者骨髓与末梢血细胞中均出现幼稚单核细胞比例增多,并且细胞形态学出现大小不等、形态不规则变化。细胞出现白血病变化后可导致与正常细胞在形态学上难以辨认。临床检查过程中多利用细胞髓过氧化物酶(Myeloperoxidase,MPO)染色、流式细胞术检测细胞标记等辅助检查粒细胞系与单核细胞系,为实验室诊断M4提供实验支持。本研究建立微流控芯片分析系统,与细胞图像处理技术结合,检测M4患者体内白血病细胞的特异性标记,实现细胞个体化信息的智能分析。方法:(1)设计并制备微流控细胞芯片,用于单细胞分析细胞表面抗原表达及细胞内酶活性。(2)收集临床诊断M4患者48例,骨髓象大致正常患者52例作为对照组。(3)设定微流控芯片检测CD14+单核细胞MPO方法,测定细胞MPO阳性率和程度,比较M4患者和对照组单核细胞的MPO表达;(4)建立细胞图像处理模型,用于图像分析微流控单细胞芯片实时检测系统采集的细胞信号,对正常患者及M4患者单核细胞的MPO表达进行定量分析。结果:(1)所设计的微流控单细胞分析芯片,各类白细胞能够进入相应微流控通道,可分离血细胞,但白细胞周围存在聚集的影形红细胞,而白细胞形态未见有明显改变。(2)微流控芯片法与传统联苯胺法对比发现,微流控芯片分离的外周血各类白细胞均较联苯胺法染色细胞小,且MPO染色颗粒呈现状态也不相同,但比较正常患者外周血白细胞MPO阳性率和程度发现,两方法无明显差异(p>0.05)。(3)分析M4患者和对照组造血细胞CD14+单核细胞的MPO表达,发现M4患者外周血CD14+单核细胞的MPO阳性率和程度明显高于对照组(P<0.05)。(4)所建立图像处理模型可全面分析微流控芯片采集的细胞信号,但不同三维图像模型适应不同染色效果图像,处理细胞核DAPI染色利用B分量模型,处理细胞膜CD14荧光染色利用R分量模型,处理细胞MPO利用I分量模型。(5)以I分量作为临床参考值分析M4患者CD14+单核细胞的MPO表达,经分析所输出的结果信息含量大,可直观显示每个CD14+单核细胞的MPO表达情况并将其量化。结论:(1)报道一种用于分析双重标记单核细胞CD14和MPO表达的微流控细胞芯片技术,该方法检测稳定、简便易行。微流控芯片分析M4患者CD14+单核细胞的MPO阳性程度明显高于对照组,有可能作为诊断单核细胞白血病的辅助检查方法。(2)报道以不同颜色处理模型表示待测图像的方法,用HSI颜色模型模拟人视觉系统感知彩色图像,建立I通道模型,融合R、G、B三通道及灰度模型,通过对模型二维模式的定性分析,选定不同染色方法对应的图像分析模型,再通过对其三维模式的定量分析,直观描述细胞MPO、DAPI和CD14三项标记的表达程度。